Лекция 20 (4.3.5.3.)

4.3.5. Анализ причин и условий, способствующих развитию пожара на производстве, мероприятия противопожарной защиты

4.3.5.3. Способы защиты технологического оборудования

Введение

Определение опасных факторов пожара как факторов, воздействие которых приводит к травме, отравлению или гибели человека, а также к материальному ущербу, вы найдете в следующих ГОСТах: ГОСТ 12.1.033 – 81. «ССБТ. Пожарная безопасность. Термины и определения»; ГОСТ 12.1.004 – 91. «ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования.

Из них вы узнаете, что относится к опасным факторам пожара.

Опасные факторы пожара воздействуют на людей, технологическое оборудование, сооружения и окружающую среду.

К опасным факторам пожара следует отнести, прежде всего, тепловое воздействие.

К чему может привести тепловое воздействие пожара?

В результате передачи тепла от очага пожара повышается температура конструкций и содержимого технологического оборудования.

Конструктивные элементы теряют прочность.

Внутри технологического оборудования возникают опасные повышения температуры, что приводит к повышению давления. А это уже создает угрозу взрыва.

Тепловой удар – типичная причина гибели людей на пожаре.

К опасным факторам пожара следует отнести и механические воздействия, которые связаны с обрушением несущих конструкций, потерявших огнестойкость, разрушением аппаратов и трубопроводов в результате повышения в них внутреннего давления, а также взрывами внутри технологического оборудования, в производственных помещениях, на открытых площадках, где размещается технологическое оборудование.

Максимальные разрушения на производстве связаны именно со взрывами. Именно такого рода разрушения нередко сопровождаются человеческими жертвами.

К опасным факторам пожара следует отнести и химическое воздействие, сопровождающееся задымлением и выделением токсичных продуктов горения.

Токсичные продукты горения оказывают воздействие не только на организм человека, но и на технологическое оборудование, на приборы контроля и управления.

Вот почему в данной лекции мы рассмотрим вопросы по защите технологического оборудования от возможных аварийных ситуаций, а если правильнее сказать, как защитить технологическое оборудование и не допустить возникновения взрыва или пожара.

Вопросы:

1. Авария на технологическом оборудовании, как одна из причин возникновения пожара. Аварийное отключение аппаратов и трубопроводов.

2. Защитные устройства, ограничивающие растекание горючих жидкостей при аварии.

3. Способы защиты технологического оборудования от разрушения при взрыве:

   • мембранные предохранительные клапаны, их устройство, принцип действия.

4. Системы мгновенного подавления химической реакции взрыва (активные методы защиты аппаратов от взрывов).

Вопрос 1. Авария на технологическом оборудовании, как одна из причин возникновения пожара. Аварийное отключение аппаратов и трубопроводов.

Несмотря на наличие технических мер защиты, и наличия контроля над состоянием технологического оборудования (аппаратов и трубопроводов) всё же повреждения могут иметь место.

И причины для них могут быть самые разнообразные.

При авариях и повреждениях аппаратов и трубопроводов с горючими жидкостями они растекаются по территории объекта, по полу производственных помещений, стекают из верхних этажей в нижележащие этажи, с площадки на площадку этажерок, затекают в приямки, траншеи, каналы и т.д.

Подобного рода опасность можно снизить за счет использования технических средств, позволяющих быстро отключать поврежденные участки и тем самым снижать количество выходящих наружу веществ, а также за счет устройства различного рода препятствий, ограничивающих свободное растекание жидкости.

Мы уже с вами знакомились с ГОСТ 12.3.047-98 «Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля».

Настоящий стандарт устанавливает общие требования пожарной безопасности к технологическим процессам различного назначения при их проектировании, при их строительстве, реконструкции, вводе, эксплуатации и прекращении эксплуатации.

А также, при разработке и изменении норм технологического проектирования и других нормативных документов, регламентирующих мероприятия по обеспечению пожарной безопасности на производственных объектах и при разработке технологических частей проектов, технологических регламентов.

Кроме того, данным стандартом регламентируются: обеспечение пожарной безопасности технологических процессов повышенной опасности; и анализ пожарной опасности технологических процессов.

Все мероприятия направлены на защиту технологического оборудования, чтобы предупредить аварию на технологическом оборудовании, как одной из причин возникновения пожара.

Существуют еще и ведомственные правила пожарной безопасности ПБ 09-530-03 «Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств», которые устанавливают требования, направленные на обеспечение промышленной безопасности и предупреждение аварий.

Своевременность и быстрота принимаемых мер по локализации повреждения зависят от возможностей быстрого обнаружения факта и места повреждения, а также от наличия устройств и приспособлений, позволяющих быстро прекратить поступление горючего вещества к месту аварии.

Повреждения на том или ином участке технологического процесса обнаруживается автоматическими приборами, которые контролируют резкое отклонение процесса от заданных параметров.

Так, например, повреждение трубопровода или аппарата можно установить:

1. по резкому снижению давления;

2. по увеличению скорости движения продукта;

3. по резкому увеличению расхода продукта в линии;

4. по нарастанию концентрации горючих паров или газов в воздухе сверх допускаемых величин, если имеются в наличии стационарные газоанализаторы или другие контролирующие приборы.

Выявление места повреждений быстро отключают с помощью задвижек ручного и дистанционного действия, а также автоматического действия задвижками, отсекателями потока, обратными клапанами и т.п.

Большое значение имеет хорошо продуманное расположение отключающих устройств и выбор способа приведения их в действие.

Этому вопросу уделяют серьезное внимание при разработке планов ликвидации аварий на технологической установке и на предприятии в целом (ПБ 09-530-03, раздел II, п. 2.8.; раздел VI, п.п. 6.1.6-6.1.8).

Для каждой установки составляется подробная схема основных коммуникаций. На схеме указываются (отмечаются) все места, где расположены задвижки, рубильники и другие отключающие устройства, предназначенные для ликвидации аварии. Отключающие устройства пронумеровываются, чтобы знать очередность их использования. (ПБ 09-530-03, раздел III. Требования к обеспечению взрывобезопасности объекта; раздел VI. Системы контроля, управления, сигнализации и противоаварийной автоматической защиты технологических процессов).

На вводах трубопроводов с горючими сжатыми и сжиженными газами в помещения обязательно устанавливают запорную арматуру с дистанционным управлением, а на вводах трубопроводов для ЛВЖ и ГЖ при диаметре труб более 400 м устанавливают арматуру с дистанционным управлением, при меньшем диаметре – может быть ручное управление задвижками.

На внутренних обвязочных трубопроводах количество и размещение запорной арматуры выбирают с таким расчетом, чтобы обеспечивать возможность надежного отключения каждого отдельного агрегата или аппарата.

Необходимость применения дистанционного управления запорной арматуры или применение автоматически действующих отключающих устройств определяют исходя из условий технологического процесса и его пожаровзрывоопасности.

Если дистанционное управление размещают в производственном помещении или на открытой этажерке и площадке, то его необходимо дублировать из безопасного места.

Контрольно-измерительные приборы, фиксирующие снижение или увеличение давления в системе ниже или выше установленной величины, должны обеспечивать автоматическую остановку насосов или компрессоров.

Это снизит количество выходящего наружу продукта за тот период времени, пока выявляется место аварии и производится отключение поврежденного участка. Повторное включение насоса или компрессора до выяснения и устранения причин его остановки может привести к тяжелым последствиям.

В некоторых случаях для отключения при аварии аппаратов и трубопроводов используют автоматически действующие задвижки и отсекатели потока. Импульсом для их срабатывания является также резкое снижение давления или увеличение скорости движения продукта в трубопроводе.

Автоматическое перекрытие газовых линий осуществляют также кранами с пневмоприводом. Это устройство весьма компактно и надежно.

Скоростные клапаны-прерыватели предотвращают излив жидкости или выход газа при аварии линии только со стороны источника подачи продукта, т.е. они не дают жидкости или газу выходить через поврежденный участок в направлении их нормальной подачи. Но эти клапаны не защищают от излива продукта через поврежденный участок со стороны потребителя, т.е. обратного потока продукта.

Для защиты от обратного потока жидкости или газа при повреждении линии применяют обратные клапаны. Обратные клапаны могут быть поворотными (захлопки), шаровыми т.п.

Клапаны-прерыватели и обратные клапаны чаще всего устанавливают на наполнительных и расходных линиях сжиженного газа. Количество защитных приборов на каждой линии определяют исходя из местных условий.

При отсутствии автоматических устройств, ограничивающих выход жидкости наружу из поврежденного трубопровода или аппарата, и при невозможности использования задвижек ручного действия прибегают к созданию противодавления путем подачи к месту повреждения какого-либо негорючего вещества (воды, негорючего газа и т.п.).

Так, например, при аварии трубопровода с горючей жидкостью или сжиженным газом можно подключиться к нему до места или после места повреждения и закачивать воду, создавая давление несколько больше рабочего давления горючей жидкости. В этом случае, вода оттеснит горючую жидкость, и сама будет выходить через повреждение.

При повреждении нижней части корпуса емкостей, резервуаров или аппаратов с горючими жидкостями, которые легче воды или не растворимы в ней, в аппараты интенсивно закачивают воду, повышая уровень продукта выше места повреждения и т.д.

Помимо средств аварийной защиты, рассмотренных выше, могут быть использованы более совершенные и сложные комплексные системы противоаварийной защиты.